Кинорежиссёр. Родился в 1905 в Петербурге. В 1934 окончил режиссёрский факультет ГИКа. Работать в кино начал в 1929 на киностудии «Госкинопром Грузии» (Тбилиси). В 1932—34 декан режиссёрского факультета ГИКа, в 1933—34 ассистент С. Эйзенштейна по курсу теории режиссуры в ГИКе. В 1935—41 режиссёр киностудии «Межрабпромфильм», в 1938 поставил здесь художественный фильм «Друзья из табора». Был режиссёром фронтовой киногруппы. Затем работал режиссёром Ашхабадской, Саратовской, Свердловской студий хроники. С 1952 режиссер «Моснаучфильма» (позднее — «Центрнаучфильм»). За поставленный полнометражный научно-популярный фильм «Великий дар природы» (1961) удостоен Ломоносовской премии. Среди других фильмов: «Подземная газификация углей» (1958), «По пути автоматизации» (1959), «Без опоры и трения» (1965) и др. Скончался в декабре 1968.

Вместе с Д.В.Варламовым похоронена Варламова Лариса Павловна (1920–1986), врач, кандидат медицинских наук, жена Д.Варламова.